JPH0339712A - 光ビーム結合器 - Google Patents
光ビーム結合器Info
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- JPH0339712A JPH0339712A JP17653189A JP17653189A JPH0339712A JP H0339712 A JPH0339712 A JP H0339712A JP 17653189 A JP17653189 A JP 17653189A JP 17653189 A JP17653189 A JP 17653189A JP H0339712 A JPH0339712 A JP H0339712A
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光等のビーム結合器に関し、特に偏光
特性を有しない波長の極めて近い光の光ビーム結合器に
関する。
特性を有しない波長の極めて近い光の光ビーム結合器に
関する。
従来、異なる発生源から出た2つの光を結合して同一光
路上を伝搬させるためには第3図に示すような方法が用
いられていた。第3図のIOは光ビーム結合のための素
子であり、半透鏡、ダイクロイックミラー、偏光子など
が用いられている。
路上を伝搬させるためには第3図に示すような方法が用
いられていた。第3図のIOは光ビーム結合のための素
子であり、半透鏡、ダイクロイックミラー、偏光子など
が用いられている。
11は結合素子を透過する光ビームであり、12は結合
素子により反射される光ビームである。
素子により反射される光ビームである。
上述した従来の結合器は、半透鏡の場合は透過する光ビ
ーム11の反射損失と反射する光ビーム12の透過損失
とにより、おのおの約半分に減衰する。波長が異なる場
合は、ダイクロイックミラーを用いることにより110
反射損失、12の透過損失を減少させることが出来るが
、波長差が少ないと十分な特性を有するダイクロイック
ミラーの製作が困難となる。
ーム11の反射損失と反射する光ビーム12の透過損失
とにより、おのおの約半分に減衰する。波長が異なる場
合は、ダイクロイックミラーを用いることにより110
反射損失、12の透過損失を減少させることが出来るが
、波長差が少ないと十分な特性を有するダイクロイック
ミラーの製作が困難となる。
同−波長でも偏光方向が直交した光であれば、偏光子を
用いることにより光ビーム11の反射損失、光ビーム1
2の透過損失を減少させることが出来るが、無偏光ある
いは円偏光の場合は使用することが出来ない。
用いることにより光ビーム11の反射損失、光ビーム1
2の透過損失を減少させることが出来るが、無偏光ある
いは円偏光の場合は使用することが出来ない。
最近、これらの欠点を解決し、円偏光のビームでも損失
を少なく結合可能とするために、第2図(c)に示すよ
うな透過特性を有し、特定の波長の光の透過率は極めて
高いが他の波長の光は反射されてしまうファプリペロー
干渉計を用いた光ビーム結合器の利用が考えられ、一部
で利用されているが、この光結合器は温度変化等により
反射面の間隔が僅かでも変化すると、最大透過率となる
波長が変化する。このことは逆に特定の波長について考
えると透過光量が急激に減少することになり、温度制御
により常に特定波長で最大透過率とkるようにコントロ
ールすること無しに使用することは出来ない。その温度
制御も外気温のみをコントロールするならさほど大きな
問題とはならないが、ファブリペロ−干渉計内部での光
ビエムの吸収により温度上昇が生ずる場合は、その分の
補正を考慮したコントロールが必要になる。温度上昇を
補正するため、ファプリペロー干渉計の傾き角を僅かに
変え、実効的な反射面の間隔を変えることにより、最大
透過率となる波長なズラす方法も考えられ、特定波長の
透過光量を最大に保つためには有効な方法である。しか
しながら、透過する光ビーム11はファプリペロー干渉
計の傾き変化による光路のズレ等の影響は殆どないが、
反射する光ビーム12は反射後の方向が干渉計の傾き角
の2倍だけ変化してしまうと言う問題があり、2つの光
ビームを合成するには適切な方法とは言えない。
を少なく結合可能とするために、第2図(c)に示すよ
うな透過特性を有し、特定の波長の光の透過率は極めて
高いが他の波長の光は反射されてしまうファプリペロー
干渉計を用いた光ビーム結合器の利用が考えられ、一部
で利用されているが、この光結合器は温度変化等により
反射面の間隔が僅かでも変化すると、最大透過率となる
波長が変化する。このことは逆に特定の波長について考
えると透過光量が急激に減少することになり、温度制御
により常に特定波長で最大透過率とkるようにコントロ
ールすること無しに使用することは出来ない。その温度
制御も外気温のみをコントロールするならさほど大きな
問題とはならないが、ファブリペロ−干渉計内部での光
ビエムの吸収により温度上昇が生ずる場合は、その分の
補正を考慮したコントロールが必要になる。温度上昇を
補正するため、ファプリペロー干渉計の傾き角を僅かに
変え、実効的な反射面の間隔を変えることにより、最大
透過率となる波長なズラす方法も考えられ、特定波長の
透過光量を最大に保つためには有効な方法である。しか
しながら、透過する光ビーム11はファプリペロー干渉
計の傾き変化による光路のズレ等の影響は殆どないが、
反射する光ビーム12は反射後の方向が干渉計の傾き角
の2倍だけ変化してしまうと言う問題があり、2つの光
ビームを合成するには適切な方法とは言えない。
本発明は、平行な透明物質の両側に誘電体多層膜等を蒸
着するか、または2枚の透明物質の片側に誘電体多層膜
等を蒸着して対向させスペーサにより平行を保たせたフ
ァブリペロ−干渉計、この干渉計を保持し傾き調整をす
るための機構、この機構上で設置されてファブリペロ−
干渉計と常に同一の傾き角となる反射鏡、この機構外に
置かれた一定の角度関係を有する2枚の反射鏡、ファブ
リペロ−干渉計の透過光の強さの測定装置、測定装置か
らの出力が最大になるように傾き調整機構を調整する駆
動装置からなり、温度変化による透過光量の減少を補正
するためにファプリペロー干渉計の傾き角度を変えても
、反射光の方向を変化させないことを特徴とするもので
ある。
着するか、または2枚の透明物質の片側に誘電体多層膜
等を蒸着して対向させスペーサにより平行を保たせたフ
ァブリペロ−干渉計、この干渉計を保持し傾き調整をす
るための機構、この機構上で設置されてファブリペロ−
干渉計と常に同一の傾き角となる反射鏡、この機構外に
置かれた一定の角度関係を有する2枚の反射鏡、ファブ
リペロ−干渉計の透過光の強さの測定装置、測定装置か
らの出力が最大になるように傾き調整機構を調整する駆
動装置からなり、温度変化による透過光量の減少を補正
するためにファプリペロー干渉計の傾き角度を変えても
、反射光の方向を変化させないことを特徴とするもので
ある。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明による光ビーム結合器の動作を説明する
ためのブロック図である。傾き調整機構5に取付けられ
た第2図(c)に示すような透過特性を有するファプリ
ペロー干渉計3および反射鏡4が、透過光ビーム1に対
してファプリペロー干渉計3の透過光量が最大となる角
度θだけ傾いて設置される。
ためのブロック図である。傾き調整機構5に取付けられ
た第2図(c)に示すような透過特性を有するファプリ
ペロー干渉計3および反射鏡4が、透過光ビーム1に対
してファプリペロー干渉計3の透過光量が最大となる角
度θだけ傾いて設置される。
一方、透過光ビーム1と波長の異なる反射光ビーム2は
導入反射鏡7にて反射され透過光ビーム1の光軸に対し
て平行にされた後、反射鏡4により反射される。反射鏡
4が紙面に対して垂直になっている場合は紙面上のみで
考えることが出来るので、以後の検討は紙面上で行う0
反射鏡4による反射光は透過光ビーム1の光軸に対して
2θ傾いて出射される。この反射光が更に直交した2枚
の反射鏡6により入射光に対して180°の方向に反射
され、透過光ビームlの光軸に対して2θの傾きでファ
プリペロー干渉計3に入射する。
導入反射鏡7にて反射され透過光ビーム1の光軸に対し
て平行にされた後、反射鏡4により反射される。反射鏡
4が紙面に対して垂直になっている場合は紙面上のみで
考えることが出来るので、以後の検討は紙面上で行う0
反射鏡4による反射光は透過光ビーム1の光軸に対して
2θ傾いて出射される。この反射光が更に直交した2枚
の反射鏡6により入射光に対して180°の方向に反射
され、透過光ビームlの光軸に対して2θの傾きでファ
プリペロー干渉計3に入射する。
この光は、ファブリペロ−干渉計3が透過光ビーム1の
波長以外に対して高い反射率を有しているためファブリ
ペロ−干渉計3により反射される。
波長以外に対して高い反射率を有しているためファブリ
ペロ−干渉計3により反射される。
透過光ビームlに対してθ傾いているファブリペロ−干
渉計3に対する反射光ビーム20入射角は 2θ−θ=
θ 従って反射角もθとなる。即ち、ファブリペロ−干
渉計3により反射された反射光ビーム2は透過光ビーム
1に対して平行となる。かつ導入反射鏡7の位置または
2枚組反射鏡60間隔を調整することにより、反射光ビ
ーム2を平行移動して、透過光ビーム1と一致させるこ
とも出来る。
渉計3に対する反射光ビーム20入射角は 2θ−θ=
θ 従って反射角もθとなる。即ち、ファブリペロ−干
渉計3により反射された反射光ビーム2は透過光ビーム
1に対して平行となる。かつ導入反射鏡7の位置または
2枚組反射鏡60間隔を調整することにより、反射光ビ
ーム2を平行移動して、透過光ビーム1と一致させるこ
とも出来る。
ここで周囲の温度が変化した場合、透過光強度測定装置
20により透過光ビーム10強度をモニタして、これが
最大になるように傾き調整機構駆動装置21によりファ
ブリペロー干渉計3の傾き角を変える。ファブリペロ−
干渉計3をdθだけ余分に傾け、傾き角を θ十dθ
とすることにより透過光量が最大になったとすると、同
じ傾き調整機構5に取付けられている反射鏡4も同じく
θ+dθ傾き、反射鏡4によって反射された反射光ビー
ム2は、透過光ビームlに対して2(θ+dθ)傾くこ
とになる。2枚組反射鏡6により反射された後も、この
角度は維持されるので、透過光ビーム1の光軸に対して
2(θ十dθ)傾いた角度でファブリペロー干渉計3
に対して入射することになる。
20により透過光ビーム10強度をモニタして、これが
最大になるように傾き調整機構駆動装置21によりファ
ブリペロー干渉計3の傾き角を変える。ファブリペロ−
干渉計3をdθだけ余分に傾け、傾き角を θ十dθ
とすることにより透過光量が最大になったとすると、同
じ傾き調整機構5に取付けられている反射鏡4も同じく
θ+dθ傾き、反射鏡4によって反射された反射光ビー
ム2は、透過光ビームlに対して2(θ+dθ)傾くこ
とになる。2枚組反射鏡6により反射された後も、この
角度は維持されるので、透過光ビーム1の光軸に対して
2(θ十dθ)傾いた角度でファブリペロー干渉計3
に対して入射することになる。
透過光ビーム1の光軸に対してファブリペロー干渉計3
は θ十dθ 傾いているので、ファブリペロー干渉計
3への入射角度は 2(θ十dθ)−(θ+dθ)=θ
+dθ となる。即ち、これにより反射された後は、当
初の場合と同様に透過光ビーム1と平行になる。即ち、
周囲の温度変化等に応じてファブリペロ−干渉計3の傾
き角を変えて、透過光強度が最大となるようにしても、
透過光ビームlと反射光ビーム2の方向は一致したまま
の状態を保つことが出来る。しかし、厳密には反射ビー
ム2の反射角度は変わらないが、ビームが僅かに平行移
動すると言う問題が有る。傾き調整機構5の回転中心位
置を変えると、反射鏡4に当たる位置が変わり、反射光
ビーム2が平行移動することを利用し、回転中心を適当
な位置に調整することにより、この問題を解決すること
が出来る。
は θ十dθ 傾いているので、ファブリペロー干渉計
3への入射角度は 2(θ十dθ)−(θ+dθ)=θ
+dθ となる。即ち、これにより反射された後は、当
初の場合と同様に透過光ビーム1と平行になる。即ち、
周囲の温度変化等に応じてファブリペロ−干渉計3の傾
き角を変えて、透過光強度が最大となるようにしても、
透過光ビームlと反射光ビーム2の方向は一致したまま
の状態を保つことが出来る。しかし、厳密には反射ビー
ム2の反射角度は変わらないが、ビームが僅かに平行移
動すると言う問題が有る。傾き調整機構5の回転中心位
置を変えると、反射鏡4に当たる位置が変わり、反射光
ビーム2が平行移動することを利用し、回転中心を適当
な位置に調整することにより、この問題を解決すること
が出来る。
ファブリペロ−干渉計3について第2図にもとづき詳細
に説明する。ファブリペロ−干渉計は、(a)に示すよ
うに平行な透明物質の両面に誘電体多層膜等の反射体を
蒸着した両面蒸着型ファブリペロ−干渉計8と(b)に
示すように片面に誘電体多層膜等の反射体を蒸着した2
枚の透明物質を平行なスペーサを挟んで対向させたスペ
ーサ付き一アアブリペロー干渉計9の二つが有る。どち
らの場合も、平行な反射面の間を往復する光の多重干渉
を利用し、特定の波長の光のみの透過率を向上をはかっ
ている。このファブリペロ−干渉計は、(c)に示すよ
うな透過特性を有している。横軸は波長を縦軸は透過率
を示す、透過率Tの算出式を下に示す。
に説明する。ファブリペロ−干渉計は、(a)に示すよ
うに平行な透明物質の両面に誘電体多層膜等の反射体を
蒸着した両面蒸着型ファブリペロ−干渉計8と(b)に
示すように片面に誘電体多層膜等の反射体を蒸着した2
枚の透明物質を平行なスペーサを挟んで対向させたスペ
ーサ付き一アアブリペロー干渉計9の二つが有る。どち
らの場合も、平行な反射面の間を往復する光の多重干渉
を利用し、特定の波長の光のみの透過率を向上をはかっ
ている。このファブリペロ−干渉計は、(c)に示すよ
うな透過特性を有している。横軸は波長を縦軸は透過率
を示す、透過率Tの算出式を下に示す。
d′=dJ「]]百−71
戸1;入射側反射体の透過率 T、:出射側反射体の透
過率 R1;入射側反射体の反射率(I Ti)R2
:出射側反射体の反射率(1−’rz)ν;光の振動数
C;光速度 ν/ c =λ(波長) θ;光軸と
反射面の傾き角 n;反射体間の物質の屈折率 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、ファブリペロ−干渉計を
利用した光ビーム結合器において、周囲の温度変化によ
りファブリペロー干渉計の透過率が変化した場合に、こ
のファブリペロ−干渉計の傾き角度を調整することによ
り、常に透過を最大にすることが出来、かつ、この方法
を講じても反射光ビームの方向が変化せず、常時2つの
光ビームを一致させておく事が出来るものである。
過率 R1;入射側反射体の反射率(I Ti)R2
:出射側反射体の反射率(1−’rz)ν;光の振動数
C;光速度 ν/ c =λ(波長) θ;光軸と
反射面の傾き角 n;反射体間の物質の屈折率 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、ファブリペロ−干渉計を
利用した光ビーム結合器において、周囲の温度変化によ
りファブリペロー干渉計の透過率が変化した場合に、こ
のファブリペロ−干渉計の傾き角度を調整することによ
り、常に透過を最大にすることが出来、かつ、この方法
を講じても反射光ビームの方向が変化せず、常時2つの
光ビームを一致させておく事が出来るものである。
第1図は本発明の光ビーム結合器のブロック図、第2図
は本発明の主要構成品たるファブリペロ−干渉計の構成
および波長に対する透過率変化の特性図、第3図は一般
的に2つの光ビームを結合するための方法を示す図であ
る。 l・・・・・・透過光ビーム、2・・・・・・反射光ビ
ーム、3・・・・・・ファブリペロ−干渉計、4・・・
・・・反射鏡、5・・・・・・傾き調整機構、6・・・
・・・2枚組反射鏡、7・・・・・・導入用反射鏡、8
・・・・・・両面蒸着型ファブリペロー干渉計、8−1
・・・・・・平行透明物質、8−2・・・・・・誘電体
多層膜等の反射体、9・・・・・・スペーサ付きファブ
リペロ−干渉計、9−1・・・・・・透明物質、9−2
・・・・・・誘電体多層膜等の反射体、9−3・・・・
・・平行スペーサ、10・・・・・・光ビーム結合素子
、11・・・・・・透過光ビーム、12・・・・・・反
射光ビーム、20・・・・・・透過光強度測定装置、2
1・・・・・・傾き調整機構駆動装置。
は本発明の主要構成品たるファブリペロ−干渉計の構成
および波長に対する透過率変化の特性図、第3図は一般
的に2つの光ビームを結合するための方法を示す図であ
る。 l・・・・・・透過光ビーム、2・・・・・・反射光ビ
ーム、3・・・・・・ファブリペロ−干渉計、4・・・
・・・反射鏡、5・・・・・・傾き調整機構、6・・・
・・・2枚組反射鏡、7・・・・・・導入用反射鏡、8
・・・・・・両面蒸着型ファブリペロー干渉計、8−1
・・・・・・平行透明物質、8−2・・・・・・誘電体
多層膜等の反射体、9・・・・・・スペーサ付きファブ
リペロ−干渉計、9−1・・・・・・透明物質、9−2
・・・・・・誘電体多層膜等の反射体、9−3・・・・
・・平行スペーサ、10・・・・・・光ビーム結合素子
、11・・・・・・透過光ビーム、12・・・・・・反
射光ビーム、20・・・・・・透過光強度測定装置、2
1・・・・・・傾き調整機構駆動装置。
Claims (1)
- 平行な透明物質の両側に誘電体多層膜等を蒸着するか、
または2枚の透明物質の片側に誘電体多層膜等を蒸着し
て対向させスペーサにより平行を保たせたファブリペロ
ー干渉計と、この干渉計を保持し傾き調整をするための
機構と、この機構上に設置されてファブリペロー干渉計
と常に同一の傾き角となる反射鏡と、この機構外に置か
れた一定の角度関係を有する2枚の反射鏡と、ファブリ
ペロー干渉計の透過光の強さの測定装置と、測定装置か
らの出力が最大になるように傾き調整機構を調整する駆
動装置とからなる光ビーム結合器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17653189A JPH0339712A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 光ビーム結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17653189A JPH0339712A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 光ビーム結合器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0339712A true JPH0339712A (ja) | 1991-02-20 |
Family
ID=16015241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17653189A Pending JPH0339712A (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 光ビーム結合器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0339712A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0602832A3 (en) * | 1992-12-16 | 1995-07-12 | At & T Corp | Method and apparatus for combining light beams. |
US6040940A (en) * | 1998-02-04 | 2000-03-21 | Olympus Optical Co., Ltd. | Reflecting fluorescence microscope |
EP1376080A1 (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-02 | John R. Sandercock | Stabilized Fabry-Perot interferometer with oblique reference beams |
JP2014233344A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | Hoya株式会社 | 光学フィルタ素子、波長可変光バンドパスフィルタモジュール、波長可変光源装置及び分光内視鏡装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5532019A (en) * | 1978-08-26 | 1980-03-06 | Fujitsu Ltd | Branching filter of light wavelength region variable type |
JPS58150929A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-07 | Nec Corp | 波長選択素子 |
JPS6347623A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-29 | Nec Corp | 波長多重分波素子 |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP17653189A patent/JPH0339712A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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